一种公路隧道服役性能评价方法与流程

1.本发明属于公路交通基础设施技术领域，特别是涉及一种公路隧道服役性能评价方法。

背景技术：

2.随着国民经济的快速发展，社会物流属性、交通基础设施建造技术水平发生了质的变化，人们从渴望出行到畅通出行，再到舒适出行，对交通设施所能提供的通行能力的要求越来越高，现有交通基础设施的升级改造、工程改扩建工程越来越多。如何全面、客观地开展公路基础设施服役性能评价，成为公路交通基础设施技术领域焦点、热点和行业发展的亟需。
3.目前，隧道基础设施服役能力评价多侧重于隧道土建设施自身的安全与耐久性，对隧道病害产生原因、机理及演化规律研究较多，未从社会出行层面开展相关研究，进而无法揭示大量隧道工程本质安全状况良好而要拆除重建的事实。

技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种公路隧道服役性能评价方法，以解决上述现有技术存在的未从社会出行层面研究隧道基础设施服役能力问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种公路隧道服役性能评价方法，包括：获取公路隧道工程的设施属性，其中所述设施属性包括：安全属性、标准属性和增益属性；获取社会公众交通出行的需求指标，其中所述需求指标包括：安全需求、总体需求和环境需求；对所述设施属性和所述需求指标的关系进行判断，得到公路隧道服役能力的初步判断结果，同时计算公路隧道服役能力的量化值，基于所述量化值评价公路隧道服役性能。
6.优选地，所述安全属性包括：隧道土建结构本质安全和机电设施供给，其中所述机电设施包括：通风设施和照明设施。
7.优选地，所述标准属性包括：技术等级、服务水平、设计速度和主流车辆类型。
8.优选地，所述增益属性包括：通风、照明、监控、消防和交通安全设施。
9.优选地，所述设施属性和所述需求指标的关系包括：所述安全属性与所述安全需求的关系、所述标准属性与所述总体需求的关系和所述机电设施与所述环境需求的关系。
10.优选地，对所述安全属性与所述安全需求的关系进行判断的过程包括：若所述安全属性不满足所述安全需求时，则判定为公路隧道服役能力水平下降；通过维修加固方式恢复所述隧道土建结构本质安全，若维修加固后所述安全属性仍无法满足所述安全需求时，则判定为公路隧道服役能力不足。
11.优选地，对所述标准属性与所述总体需求的关系进行判断的过程包括：若所述标准属性不满足所述总体需求时，则判定为公路隧道服役能力水平不足；
否则所述公路隧道服役能力优良。
12.优选地，对所述机电设施与所述环境需求的关系进行判断的过程包括：若所述机电设施供给不满足所述环境需求时，则判定为公路隧道服役能力水平下降；通过所述增益属性提升所述机电设施供给，若提升所述机电设施供给后仍不能满足所述环境需求时，则判定为公路隧道服役能力不足。
13.优选地，评价公路隧道服役性能的过程包括：基于所述设施属性和所述需求指标，计算公路隧道服役能力的量化值，同时设置公路隧道服役能力的预设区间，基于所述量化值对所述公路隧道服役能力进行判断。
14.优选地，对所述公路隧道服役能力进行判断的过程包括：若所述量化值大于所述预设区间时，则判定为公路隧道服役能力优良；若所述量化值处于所述预设区间时，则判定为公路隧道服役能力一般；若所述量化值小于所述预设区间时，则判定为公路隧道服役能力差。
15.本发明的技术效果为：本发明公开了一种公路隧道服役性能评价方法，通过构建公路隧道工程本质安全属性、工程技术标准属性和工程技术增益属性三个设施属性，和社会公共交通出行基本需要、公共交通出行总体需求和公共交通出行环境需求三个需求指标，建立了公路隧道服役性能评价体系及方法。
16.本发明能够反映隧道土建设施本质安全、工程综合通行能力和服务环境多方面的综合下提供的服役供给能力与水平；本发明结合社会公众出行对基本安全需求、公共交通出行总体需求和环境需求，给出了三个基本公路隧道服役能力丧失的条件和评判内容；本发明提供的公路隧道服役能力量化计算分析方法，为量化分析公路隧道服役能力提供理论依据。
附图说明
17.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本发明实施例中的方法流程图；图2为本发明实施例中的评价体系架构示意图。
具体实施方式
18.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
19.需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
20.实施例一如图1所示，本实施例中提供一种公路隧道服役性能评价方法，包括：获取公路隧道工程的设施属性，其中所述设施属性包括：安全属性、标准属性和增益属性；
获取社会公众交通出行的需求指标，其中所述需求指标包括：安全需求、总体需求和环境需求；对所述设施属性和所述需求指标的关系进行判断，得到公路隧道服役能力的初步判断结果，同时计算公路隧道服役能力的量化值，基于所述量化值评价公路隧道服役性能。
21.如图2所示，在本实施例中，公路隧道工程的设施属性（公路隧道服役能力供给）包括：（1）工程技术标准属性（gy1），指隧道工程建设初期所赋予通行能力属性，主要包括技术等级、服务水平、设计速度和主流车辆类型四个方面。
22.（2）工程本质安全属性（gy2），指为隧道内行车辆安全通行所提供需求属性，主要包括隧道土建结构本质安全和机电设施（通风和照明）供给。
23.（3）工程技术增益属性（gy3），指不改变既有隧道土建结构形式下，可提高的功能属性，主要包括：通风、照明、监控、消防及交安设施。
24.在本实施例中，社会公众交通出行的需求指标包括：（1）公共交通出行基本需求（安全）（sx1），指隧道内行车安全所需要的基本保障要求，主要包括隧道土建结构本质安全和机电设施（通风和照明）要求。
25.（2）公共交通出行总体需求（流量+车速）（sx2），指社会公众出行整体需求，包括技术等级、服务水平、设计速度和主流车辆类型等四个方面。
26.（3）公共交通出行环境需求（舒适度）（sx3），指社会公众出行时对舒适性的需求，表征社会公众对设施的满意程度。主要包括通风、照明（含景观、视觉）。
27.在本实施例中，公路隧道服役能力供给与社会公众交通出行需求关系判断包括：（1）当工程本质安全属性（gy2）不满足公共交通出行基本需要（sx1）时，则表征公路隧道服役能力水平下降，可通过维修加固方式恢复；当维修加固后仍无法满足时，则表征公路隧道服役能力不足。
28.（2）当工程技术标准属性（gy1）不满足公共交通出行总体需求（sx2）时，则表征公路隧道服役能力不足。
29.（3）当工程本质安全属性（gy2）中机电设施（通风和照明）供给不满足公共交通出行环境需求（舒适度）（sx3）时，则表征公路隧道服役能力水平下降，可通过工程技术增益属性（gy3）进行提升；当工程技术增益属性（gy3）提升后仍不能满足时，则表征公路隧道服役能力不足。
30.本实施例中，公路隧道服役能力低于社会公众接受水平时，则表征公路隧道服役能力丧失，此时公路隧道服役能力不可恢复。
31.（4）在上述3种情况外，公路隧道服役能力量化表述如下：
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（1）式中：分别为工程本质安全属性接受水平、工程技术标准属性接受水平和工程技术增益属性接受水平，各值取0.6,；分别为工程本质安全属性、工程技术标准属性和工程技术增益属性权重，
分别取0.5、0.3和0.2。
32.的计算按照下列方法计算：1.计算值对工程技术标准属性与公共交通出行总体需求两者指标关系进行量化，如表1所示。
33.表1表1式中：按照表1取值。
34.2.计算值对工程本质安全属性与公共交通出行基本需要两者指标关系进行量化，如表2所示。
35.表2
式中：按照表2取值。
36.3.计算值对工程技术增益属性与公共交通出行环境需求两者指标关系进行量化，如表3所示。
37.表3表3式中：按照表3取值。
38.本实施例中，公路隧道服役能力量化值根据公式（1）计算大小划分为：（1）时，表示隧道服役能力优良。
39.（2）时，表示隧道服役能力基本能够满足社会公众出行需要，服役能力一般。
40.（3）时，表示隧道服役能力不满足社会公众出行需要，服役能力差。
41.实施例二本实施例提供了具体公路隧道服役性能评价方法，东部某省份高速公路有一长隧道s，隧道长度为2600m，属长隧道，已建成通车运营20年，建设期该隧道采用设计速度为80km/h的高速公路技术标准、二级服务水平，服务通行的主流车辆为小型货车；目前隧道土建结构与机电设施运行状况良好，但隧道机电设施已达到设置极限，无升级改造空间。受当地社会发展，家庭私有小汽车拥有量快速增加，成为隧道通行主流车辆；人们希望出行车辆行驶速度需求80-100km/h，服务水平不低于二级；隧道照明通风虽能保障通行、但普遍认为通行环境较差。试问该隧道s目前公路隧道服役能力值为多少。
42.由于目前隧道s隧道机电设施已达到设置极限，无升级改造空间，但是土建结构与机电设施运行状况良好，因此，隧道服役能力尚未到达以下情况：工程本质安全属性（gy2）不满足公共交通出行基本需要（sx1）、工程技术标准属性（gy1）不满足公共交通出行总体需求（sx2）、工程技术增益属性（gy3）提升后仍不能满足公共交通出行环境需求（舒适度）
（sx3）。
43.因此，隧道s的公路隧道服役能力值应按照公式（1）进行量化评价。根据量化评价方法及内容，评价过程表述如下：（1）工程技术标准属性与共交通出行总体需求的关系值根据隧道s的建设参数与现状，其工程技术标准属性与共交通出行总体需求两者指标关系量化情况，如表4所示。
44.表4按照公式（2）计算，则满足的要求。
45.（2）工程本质安全属性与公共交通出行基本需要的关系值由于目前隧道s土建结构与机电设施运行状况良好，因此其工程本质安全属性与公共交通出行基本需要两者指标关系量化情况，如表5所示。
46.表5按照下式（3）计算，
则满足的要求。
47.（3）工程技术增益属性与公共交通出行环境需求的关系值人们目前出行对隧道感受为隧道照明通风虽能保障通行、但普遍认为通行环境较差，且隧道机电设施已达到设置极限，无升级改造空间，因此，其工程技术增益属性与公共交通出行环境需求两者指标关系量化情况，如表6所示。
48.表6按照公式（3）计算，则满足的要求。
49.（4）公路隧道服役能力量化表述如下：根据计算值，隧道s的公路隧道服役能力按照公式（1）计算如下：隧道s公路隧道服役能力量化值，表示表明该隧道服役能力基本能满足社会公众出行需要，服役能力一般。
50.以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种公路隧道服役性能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：获取公路隧道工程的设施属性，其中所述设施属性包括：安全属性、标准属性和增益属性；获取社会公众交通出行的需求指标，其中所述需求指标包括：安全需求、总体需求和环境需求；对所述设施属性和所述需求指标的关系进行判断，得到公路隧道服役能力的初步判断结果；计算公路隧道服役能力的量化值，基于所述量化值评价公路隧道服役性能。2.根据权利要求1所述的公路隧道服役性能评价方法，其特征在于，所述安全属性包括：隧道土建结构本质安全和机电设施供给，其中所述机电设施包括：通风设施和照明设施。3.根据权利要求1所述的公路隧道服役性能评价方法，其特征在于，所述标准属性包括：技术等级、服务水平、设计速度和主流车辆类型。4.根据权利要求1所述的公路隧道服役性能评价方法，其特征在于，所述增益属性包括：通风、照明、监控、消防和交通安全设施。5.根据权利要求2所述的公路隧道服役性能评价方法，其特征在于，所述设施属性和所述需求指标的关系包括：所述安全属性与所述安全需求的关系、所述标准属性与所述总体需求的关系和所述机电设施与所述环境需求的关系。6.根据权利要求5所述的公路隧道服役性能评价方法，其特征在于，对所述安全属性与所述安全需求的关系进行判断的过程包括：若所述安全属性不满足所述安全需求时，则判定为公路隧道服役能力水平下降；通过维修加固方式恢复所述隧道土建结构本质安全，若维修加固后所述安全属性仍无法满足所述安全需求时，则判定为公路隧道服役能力不足。7.根据权利要求5所述的公路隧道服役性能评价方法，其特征在于，对所述标准属性与所述总体需求的关系进行判断的过程包括：若所述标准属性不满足所述总体需求时，则判定为公路隧道服役能力水平不足；否则判定为所述公路隧道服役能力优良。8.根据权利要求5所述的公路隧道服役性能评价方法，其特征在于，对所述机电设施与所述环境需求的关系进行判断的过程包括：若所述机电设施供给不满足所述环境需求时，则判定为公路隧道服役能力水平下降；通过所述增益属性提升所述机电设施供给，若提升所述机电设施供给后仍不能满足所述环境需求时，则判定为公路隧道服役能力不足。9.根据权利要求1所述的公路隧道服役性能评价方法，其特征在于，评价公路隧道服役性能的过程包括：基于所述设施属性和所述需求指标，计算公路隧道服役能力的量化值，同时设置公路隧道服役能力的预设区间，基于所述量化值对所述公路隧道服役能力进行判断。10.根据权利要求9所述的公路隧道服役性能评价方法，其特征在于，对所述公路隧道服役能力进行判断的过程包括：若所述量化值大于所述预设区间时，则判定为公路隧道服役能力优良；若所述量化值处于所述预设区间时，则判定为公路隧道服役能力一般；
若所述量化值小于所述预设区间时，则判定为公路隧道服役能力差。

技术总结

本发明公开了一种公路隧道服役性能评价方法，本发明属于公路交通基础设施技术领域，包括：获取公路隧道工程的设施属性，其中设施属性包括：安全属性、标准属性和增益属性；获取社会公众交通出行的需求指标，其中需求指标包括：安全需求、总体需求和环境需求；对设施属性和需求指标的关系进行判断，得到公路隧道服役能力的初步判断结果，同时计算公路隧道服役能力的量化值，基于量化值评价公路隧道服役性能。本发明能够反映隧道土建设施本质安全、工程综合通行能力和服务环境多方面的综合下提供的服役供给能力与水平，明确了公路隧道服役能力量化计算分析方法，为量化分析公路隧道服役能力提供理论依据。役能力提供理论依据。役能力提供理论依据。